面向沖擊負(fù)荷的TSC型無功補(bǔ)償裝置研究與設(shè)計.pdf

1、由于沖擊性負(fù)荷自身的非線性以及電力電子變流器在其控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，將導(dǎo)致配電網(wǎng)功率因數(shù)的降低，同時向電網(wǎng)注入大量諧波。諧波的存在會造成電動機(jī)的振動和發(fā)熱加劇，降低其工作效率和使用壽命。沖擊性負(fù)荷還會引起電網(wǎng)電壓和頻率的波動，繼而可能引發(fā)繼電保護(hù)誤動，降低供電可靠性。無功補(bǔ)償和諧波抑制技術(shù)作為治理上述問題的主要手段，已在實際工程中取得了良好的應(yīng)用效果。針對沖擊性負(fù)荷的無功沖擊，研制可實現(xiàn)快速準(zhǔn)確跟蹤特性的無功補(bǔ)償裝置，具有較大的應(yīng)用價值。

2、
　　 在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文首先總結(jié)了沖擊性負(fù)荷的特點和危害。針對面向沖擊性負(fù)荷的無功補(bǔ)償裝置，就其補(bǔ)償準(zhǔn)確性和動作快速性這兩個主要問題，從檢測算法、控制策略以及硬件實現(xiàn)等方面進(jìn)行了研究，經(jīng)對比分析確定在工程設(shè)計中采用TSC型就地補(bǔ)償方案。
　　 在理論分析的基礎(chǔ)上，就面向沖擊性負(fù)荷的TSC型無功補(bǔ)償裝置開展了設(shè)計分析，重點是考慮沖擊性負(fù)荷對控制系統(tǒng)設(shè)計的影響。在設(shè)計控制系統(tǒng)時，基于瞬時無功功率理論實現(xiàn)諧波環(huán)境下無功

3、檢測的準(zhǔn)確性和快速性，同時采用帶電壓修正的無功功率控制方法，既可保證控制的快速性又提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過對等容電容器組的循環(huán)投切，可有效延長補(bǔ)償裝置的使用壽命，而且，基于晶閘管電子開關(guān)的控制手段，可實現(xiàn)電容器組的無沖擊、無涌流準(zhǔn)確可控投切。仿真結(jié)果驗證了設(shè)計方案的有效性。
　　 最后，本文進(jìn)行了控制系統(tǒng)的樣機(jī)開發(fā)和測試。在樣機(jī)設(shè)計中，使用32位定點高速數(shù)字信號處理器芯片DSP2812作為核心控制器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速采集計

4、算以及控制指令信號的生成。同時，還設(shè)計開發(fā)了配合控制器工作的信號預(yù)處理電路、頻率跟蹤電路以及控制信號的隔離驅(qū)動電路。在軟件編程上以嵌入式C語言作為主體，采用匯編語言和C語言混合編程，可兼顧快速性與可讀性；采用CCS調(diào)試環(huán)境，便于執(zhí)行程序的監(jiān)控和數(shù)據(jù)信息的圖形化顯示。進(jìn)一步完成了試驗平臺的搭建與試驗方案設(shè)計，并對控制系統(tǒng)樣機(jī)的工作性能進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明，在可能的沖擊負(fù)荷范圍內(nèi)，補(bǔ)償裝置的控制系統(tǒng)樣機(jī)均能正確動作，響應(yīng)時間小于兩個工頻周